氣動盾形閘門系統監理控制要點

戚文杰，鄒海洋，張文博

（淄博市水利勘測設計院，山東 淄博 255000）

淄博市孝婦河黃土崖濕地公園氣動盾形閘在山東省首次建設運用，氣動盾形閘門系統是在引進國外先進技術的基礎上，結合傳統鋼閘門和橡膠壩的特點研發的新一代可調節閘壩產品。該系統結構新穎，精度要求高，為提高建設工程質量，節約投資、縮短工期，通過工程建設監理實踐，分析氣動盾形閘門的特點，開展針對氣動盾形閘門這種新型閘壩的監理工作。

1 工程概況

作為淄博市孝婦河黃土崖段綜合整治項目的一部分，新建氣動盾形閘位于規劃馬南路下游約600 m處，河道樁號0+618處。新建氣動盾形閘，閘門高3 m，底板高程37.75 m，設計蓄水位40.75 m，由上游連接段、鋪蓋、閘室、消力池、海漫及防沖槽段和交通橋6部分組成，閘室凈寬100 m，順水流方向總長78 m，其中上游鋪蓋段長12 m，閘室段長14.5 m，消力池段長15 m，海漫長20 m，防沖槽長11.5 m。

2 主要施工工序

2.1 埋件系統安裝

埋件系統主要包括主錨栓、抑止帶錨栓、上下游埋件、滲壓管、淤泥檢測通訊線管、沉降儀、測斜儀。

2.2 供排氣管路安裝

供排氣管為直徑6 cm不銹鋼管，在每個底板分縫處設置彎管，彎管外覆蓋2 cm厚防護材料，用鐵絲捆扎牢固。由于底板鋼筋較密，管路安裝時要根據鋼筋空隙合理布置。

2.3 大體積混凝土澆筑

氣動盾形閘相比于傳統的閘門，上部結構重量小，主要依靠增加底板的尺寸來滿足抗滑穩定安全要求，所以底板結構較大，混凝土體積較大。

2.4 閘門安裝

閘門安裝的主要工藝流程如下：

組裝閘門—安裝氣囊—吊裝閘門—安裝夾鑄具—安裝間止封和側止封—安裝抑制帶—閘門升降進行調試（增加自動化部分）。

2.5 止封安裝

止封包括閘門間的間止封及閘門與閘墩板間的側止封。間止封安裝前應對鉸鏈蓋板進行修剪，預留出間止封位置。

3 監理現場控制要點

3.1 埋件系統安裝控制要點

埋件系統平面位置、高程要求精度較高。控制好主錨栓平面位置，主錨栓中心線要多次復核，確保準確無誤，主錨栓要求保持穩定，可采取使用鋼角架支撐或使用其他方法，并控制好頂面高程，主錨栓底部與螺母齊平，并用不銹鋼焊條將其焊接牢固，防止閘門安裝后安裝頂部螺母時主錨栓轉動導致螺母脫落。主錨栓頂部預埋件安裝時，由于模具制作時存在一定誤差，應先將其從模具上卸下，將其位置校正準確并固定牢固后再安裝模具。

滲壓力傳感器設置3處，分別安裝兩端閘墩及閘底板中間位置。淤泥監測儀2臺，分別布置在兩端壩墩30 m處的水下淤泥以上，用來采集淤泥深度的參數，并通過各自配套的線纜傳輸至現場測控單元采集單元。沉降儀設置4處，測斜儀監測點設置7處，平均分布在垂直水流方向的底板上。滲壓管、測斜儀、沉降儀等都應在相應的位置預埋。

3.2 供排氣管路安裝控制要點

管道焊接前應清理里邊的雜物防止堵塞排水管。管道焊接應保證其同軸，并在接口處開坡口。管道全部焊接完成后，應再次用水沖洗里邊的雜物。管路打壓試驗壓力大于1.6 MPa，時間達到24 h后，經觀察壓力表壓力數值不下降，判定試驗合格。管路打壓試驗合格后，在澆筑混凝土前，在埋件、鋼筋及模板施工時應注意保護，防止因電焊等原因損壞管路。

3.3 大體積混凝土澆筑控制要點

因混凝土厚度達3 m，受到水泥水化熱釋放較集中的影響，內部溫升較快，混凝土內外溫差較大時，極易產生溫度裂縫，影響結構安全和正常使用。為避免混凝土裂縫的產生，采用混凝土拌和時摻加SY-K膨脹纖維抗裂防水劑且分層澆筑的方法施工。為了避免對供氣管路的損壞，混凝土澆筑前，首先對管路的位置做出明顯的標識，混凝土入倉時禁止在供氣管路頂部下料。澆筑時，埋件底部加強振搗保證密實，氣袋位置的混凝土表面全部原漿壓光，保障氣袋的使用壽命。

3.4 氣袋、閘門安裝控制要點

安裝氣袋時先將全部氣袋均勻的鋪在閘底板上，為防止氣袋就位不準確，移動氣袋時損壞氣袋上的進氣口，首先根據氣袋尺寸確定氣袋位置，確保起吊一次就位。為保證施工安全，氣袋進氣管安裝時用三腳架支撐氣袋。

閘門進場后，為防止閘門變形，存放地點應平整無沉降，為避免二次倒運減少工程投資，最好放在澆筑完畢的閘底板上并及時拼裝。安裝前對主錨栓埋件再次進行檢查，閘門吊裝就位后，在門體法蘭和螺孔周圍涂上中性硅酮膠，同時在閘門上安裝鉸鏈蓋板。安裝時將夾鑄具從每孔閘門兩側向中間安裝，以保證氣袋分部均勻。每副閘門夾鑄具全部安上后，從閘墩板、間止封開始到氣袋或閘門板中間擰緊不銹鋼六角螺母，安裝時所有螺栓均需涂防卡劑。當所有螺母固定后，以1 750 N·m的扭矩從氣袋兩邊往中間擰緊螺母；為保證主錨栓螺母荷載不降低，間隔一段時間后再次擰緊。全部安裝完成后給氣袋充排氣，閘門升降3次，每次閘門落下后重新擰緊螺母。

3.5 止封安裝控制要點

止封包括閘門間的間止封及閘門與閘墩板間的側止封。間止封安裝前應對鉸鏈蓋板進行修剪，預留出間止封位置。安裝時先將間止封放入該處，根據閘門上螺釘位置在止封上進行標記。取下間止封，用鉆孔機在間止封上打孔。在閘門上間止封處涂上中性硅酮膠，并在螺釘上涂上防卡劑，通過壓板和不銹鋼螺母將間止封固定在閘門上。最后在鉸鏈蓋板與間止封結合處進行硫化處理。

4 結語

氣動盾形閘門結構安全，使用年限長，在設計水位內可實現水位高度的實時調節，汛期行洪調度相對簡便，同時施工工序繁瑣，技術要求較高，投資相對較大。氣動盾形閘門系統在淄博市孝婦河黃土崖濕地公園已成功投入使用，蓄水量達400萬m3，不僅保障了孝婦河濕地公園水位穩定和水面景觀效果，同時還發揮防洪、供水、蓄水等綜合功能，經濟和生態效益明顯。隨著國家對生態環境保護的日益重視，在大力建設新型水利工程的同時，監理工作也不可忽略，做好水利監理工作，對保證水利工程的順利建成，充分發揮水利工程的經濟效益和安全效益有著重要作用。